TEMA 7. DISOLUCIONES Y PROPIEDADES COLIGATIVAS 1. Una solución saturada A) Contiene más soluto que disolvente. B) Contiene más disolvente que soluto. C) Contiene el mismo número de moles de soluto que de disolvente. D) Contiene la máxima cantidad de soluto que es capaz de disolverse en el disolvente a una temperatura dada. E) Contiene un disolvente con sólo enlaces sigma y ningún enlace pi. 2. Cuál de los siguientes compuestos será inmiscible en agua? 3. El calor de disolución A) Nunca será positivo (ΔH disoln < 0), porque la atracción soluto-disolvente nunca será más débil que la atracción soluto-soluto disolvente-disolvente. B) Siempre será positivo (ΔH disoln > 0), porque la atracción soluto-disolvente nunca será más débil que la atracción soluto-soluto o disolvente-disolvente. C) Es siempre cero (ΔH disoln = 0), porque la atracción soluto-disolvente se define como el promedio de la atracción soluto-soluto y disolvente-disolvente. D) Es siempre negativo (ΔH disoln < 0), porque la atracción soluto-disolvente nunca será más fuerte que la atracción soluto-soluto o disolvente-disolvente E) Puede sor positivo, negativo o cero dependiendo de la fuerza de atracción soluto-disolvente, soluto-soluto y disolvente-disolvente. 4. Cuál de los siguientes pares de compuestos son miscibles entre sí? Par 1: octano (C 8 H 18 ) y agua Par 2: ácido acético (CH 3 COOH) y agua Par 3: octano (C 8 H 18 ) y tetracloruro de carbono(ccl 4 ) A) 1, 3 B) 1, 2 C) 3 D) 2 E) 2, 3 1
5. Cuál será la molaridad de una solución de acetona (C 3 H 6 O) en agua al 9,5% en peso y que tiene una densidad de 0,9849 g/ml a 20 C? A) 0,621 M B) 1,61 M C) 1,66 M D) 1,71 M E) 16,9 M 6. Determina el % en masa del HCl de una disolución 1,2 M de ácido clorhídrico que tiene una densidad de 1,019 g/ml A) 3,0 % B) 4,3 % C) 8,6 % D) 13% E) 30,0 % 7. Cuál es el % en masa del sulfato de cadmio de una disolución acuosa 1.0 molal de CdSO 4? A) 1,00 x 10 3 % B) 0,100 % C) 17,2 % D) 20,8 % E) 24,4 % 8. Calcula el % en masa de una disolución acuosa de nitrato potásico preparada a partir de 45,0 g KNO 3 y 295 ml de agua. La densidad de agua es de 0,997 g/ml. A) 1,51 % B) 7,57 % C) 13,3 % D) 15,2 % E) Ninguna de ellas 9. Cuál es la molaridad y la molalidad de una disolución al 10,00 % en masa de bicarbonato potásico (KHCO 3 ) y tiene una densidad de 1,0650 g/ml? 10. Cuánta agua es necesaria para disolver 27,8 g de nitrate de amonio NH 4 NO 3 para obtener una disolución 0,452 molal? La densidad de agua es de 1,000 g/ml A) 769 ml B) 36,2 ml C) 100 ml D) 0,157 ml E) 157 ml 11. Cuál es la fracción molar del fosfato de sodio en una disolución acuosa 0,142 M Na 3 PO 4 de densidad 1,015 g/ml? 12. Cuál de las siguientes unidades de concentración no varía con la temperatura? A) molaridad B) % en masa C) fracción molar D) molalidad. 13. Calcular la molaridad y la molalidad de una disolución acuosa del 20% en masa de sulfato de amonio (NH 4 ) 2 SO 4 en agua. La densidad de la disolución es de 1,117 g/ml. A) 0,150 m B) 1,51 m C) 1,70 m D) 1,89 m E) 2,10 m 14. El aire atmosférico tiene una composición del 21% en volumen en oxígeno gas. Cual es la solubilidad del oxígeno en agua a 25 C si la presión atmosférica es de 741 mm Hg? La constante de la ley de Henry para el oxígeno en agua a 25ºC es de 1,3 x 10 3 mol/l atm. A) 2,7 x 10 4 M D) 9,6 x 10 3 M B) 1,3 x 10 3 M E) 0,96 M C) 6,2 x 10 3 M 2
15. La solubilidad del oxígeno en los lagos más altos de los Pirineos está afectada por la altitud. Si la solubilidad del oxígeno al nivel del mar y a 25ºC es de 2,67 x 10 4 M, cuál será la solubilidad del oxígeno a una altura de 3000 metros donde hay una atmósfera con una presión de 0,657 atm? Considerar que la temperatura y la composición de la atmósfera son contantes (25ºC y 20,9 % de oxígeno en volumen). A) 1,75 x 10 4 M D) 4,06 x 10 4 M B) 2,67 x 10 4 M E) Ninguno de los anteriores C) 3,66 x 10 5 M 16. La solubilidad del CO 2 gas en agua A) aumenta con el aumento de la temperatura. B) disminuye con el descenso de la temperatura. C) disminuye con el aumento de la temperatura. D) no es dependiente de la temperatura. 17. La solubilidad del CO 2 gas en agua A) aumenta con el aumento de la presión. B) disminuye con el descenso de la presión. C) disminuye con el aumento de la presión. D) no es dependiente de la presión. 18. De acuerdo con la ley de Raoult, cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? A) La presión de vapor de la disolución disminuye a medida que la fracción molar del disolvente aumenta. B) La solubilidad de un gas aumenta con el descenso de la temperatura. C) La presión de vapor de un disolvente en una disolución es menor que la del disolvente en estado puro. D) Cuanta mayor es la presión de un gas sobre una disolución mayor será su solubilidad. E) Los solutos iónicos disociados en una disolución provocan siempre cambios en las propiedades coligativas de la disolución. 19. Considerando una disolución compuesta de un soluto no-volátil y un disolvente volátil, cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? A) La presión de vapor de una disolución siempre es mayor que la presión de vapor del disolvente en estado puro. 3
B) El punto de ebullición de la disolución siempre es mayor que el punto de ebullición del disolvente puro. C) El punto de congelación de la disolución siempre es mayor que el del disolvente puro. 20. Al disolver un soluto como el hidróxido potásico KOH en un disolvente como el agua ocurre: A) Un aumento de la temperatura de congelación de la disolución. B) Un descenso de la temperatura de ebullición de la disolución. C) Un descenso de la presión de vapor de la disolución. D) Que la temperatura de ebullición se mantendrá constante. 21. Cuál es la temperatura de congelación de una disolución que contiene 10,0 g de glucosa (C 6 H 12 O 6 ) en 100 g de agua? K f del agua es 1,86 C/m. A) 0,186 C B) +0,186 C C) 0,10 C D) +0,10 C E) 1,03 C 22. Cuál de la siguientes disoluciones tiene la mayor temperatura de ebullición? K eb del agua es 0,52 C/m. A) 0,2 m KCl D) A y B. B) 0,2 m Na 2 SO 4 E) B y C. C) 0,2 m Ca(NO 3 ) 2 23. Cuál de las siguientes disoluciones acuosas tiene la mayor presión osmótica a 25 C? R=0,082 L atm/k mol A) 0,2 M KBr B) 0,2 M etanol C) 0,2 M Na 2 SO 4 D) 0,2 M KCl 24. Durante la ósmosis A) El disolvente puro se difunde a través de la membrana pero el soluto no B) El soluto puro se difunde a través de la membrana pero el disolvente no. C) El disolvente puro y el disolvente se difunden por igual a través de la membrana. D) Los gases se difunden a través de la membrana en una disolución aumentando la presión 25. Calcula la temperatura de congelación de una disolución compuesta de 22,0 g de octano (C 8 H 18 ) disuelto en 148,0 g de benceno. El benceno se congela a 5,50 C y su K f es de 5,12 C/m. A) 1,16 C B) 0,98 C C) 6,66 C D) 12,2 C E) 5,49 C 4
26. Una solución que contiene 55,0 g de ácido ascórbico (vitamina C) y 250 g de agua se congela a 2,34 C. Calcula la masa molar (g/mol) del ácido ascórbico. K f del agua es 1,86 C/m. A) 1,26 B) 10,9 C) 43,6 D) 175 E) 277 27. Cuánta cantidad (masa) de etanol (no electrolito) tiene que ser adicionado a 10 L de agua para conseguir que la temperatura de congelación disminuya 10ºC? Considerar que la densidad del agua es 1,0 g/ml. Kf del agua 1,86 C/m. A) 85,7 kg B) 24,8 kg C) 5,38 kg D) 2,48 kg E) 1,17 kg 28. Cual es la presión osmótica de una disolución que contiene 13,7 g de alcohol propílico (C 3 H 7 OH) disuelto en agua suficiente para que haya 500 ml de disolución a 27 C? R=0,082 L atm/k mol. A) 0,014 atm B) 0,037 atm C) 0,456 atm D) 0,01 atm E) 11,2 atm 29. Cual es la temperatura de congelación de una disolución acuosa de un soluto no-volátil que tiene una temperatura de ebullición de 102,5 C? K f = 1,86 C/m y K eb = 0,52 C/m. A) 8,94 C B) 366 C C) 0,99 C D) 0,99 C E) 8,94 C 30. Qué volumen de etanol (densidad = 0,7893 g/cm 3 ) debería añadirse a 450 ml de agua para conseguir que la disolución tenga una temperatura de congelación de 15,0 C? (Para el agua K f = 1,86 C/m.) A) 371 ml B) 470 ml C) 212 ml D) 132 ml E) 167 ml 31. Cuál es la temperatura de congelación de una disolución acuosa de una disolución no electrolítica que tiene una presión osmótica de 10,50 atm a 25 C? K eb para el agua es 0,52 C/m. Considerar que la densidad de la disolución es igual a la del agua pura. A) 0,22 C B) 0,429 C C) 100,43 C D) 99,78 C E) 100,22 C 32. 0,102 g de un compuesto desconocido se disuelve en 100 ml de agua resultando una disolución con una presión osmótica de 28,1 mmhg a 20 C. Calcula la masa molar del compuesto. R=0,082 L atm/k mol A) 663 g/mol D) 727 g/mol B) 0,872 g/mol E) 1,10 x 10 2 g/mol C) 1,15 g/mol 33. Cuál de la siguientes disoluciones tiene la menor temperatura de congelación? A) 0,18 m KCl D) agua pura B) 0,15 m Na 2 SO 4 E) 0,20 m C 2 H 6 O 2 (etilenglicol) 5
C) 0,12 m Ca(NO 3 ) 2 34. La presión osmótica de una disolución 0,010 M MgSO 4 a 25 C es 0,318 atm. Calcula la i de van't Hoff para dicha disolución A) 0,013 B) 1,3 C) 1,5 D) 2,0 E) 76,8 35. Cuantos litros de etilenglicol (C 2 H 6 O 2 ) anticongelante serán necesarios adicionar al radiador de un coche que contiene 15,0 L de agua para proteger el motor de temperaturas de 17,8 C? (La densidad del etilenglicol es de 1,1 g/ml. K f del agua = 1,86 C/m.) 36. Se toma una muestra de 100 ml de agua del Mar Cantábrico y de calienta hasta total evaporación del agua. La sal remanente (mayoritariamente NaCl) tiene un peso de 3,85 g. Calcular la concentración original del NaCl, en g por litro, en la muestra de agua original. 37. La solubilidad del oxígeno en agua es de alrededor 4,5 x 10 2 g/l. El contenido en agua en la sangre de un adulto es aproximadamente 5 L. Cuántos gramos de oxígeno se podrían disolver en la sangre de una persona adulta, si aproximadamente contiene 5 litros de agua? 38. Explica, basándote en los principios de la presión osmótica, por qué cuando se trocea una pieza de fruta y se espolvorea con azúcar los trozos de fruta, ésta empieza a expulsar jugo. 39. Explica, basándote en los principios de la presión osmótica, por qué las raíces de las plantas absorben agua y sales de la tierra. 40. El plasma es la fracción fluida de la sangre. La concentración de ácido acetil salicílico (aspirina, C 9 H 8 O 4 ) en el plasma es de 2,99 x 10 4 M tras tomar dos grageas de aspirina. Si el volumen del plasma es de 5,85 L, cuántos gramos de aspirina hay en la sangre? Asume que la densidad del plasma es de 1,00 g/ml.) 6
SOLUCIONES 1. D 2. C 3. E 4. E 5. B 6. B 7. C 8. C 9. 1,064 M y 1,110 m 10. A 11. 0,00257 12. % en masa, fracción molar, y molalidad no cambian con la temperatura 13. D 14. A 15. A 16. C 17. A 18. A 19. B 20. C 21. E 22. E 23. C 24. A 25. A 26. D 27. D 28. E 29. A 30. C 31. E 32. A 33. B 34. B 35. 8,1 L 36. 38,5 g/l 37. 0,2 g 38. EL agua pasa del interior de la pieza de fruta al azúcar debido a que la concentración de azúcar en el interior de la fruta es menor que en el exterior y por lo tanto trata de diluir el azúcar puro 39. El agua pasa del suelo a las células de las raíces debido a que en el interior de las células la salinidad es mayor. 40. 0,315 g 7